用于高温高压高固体含量流体的换热器的制作方法

文档序号:15218578发布日期:2018-08-21 17:09阅读:385来源:国知局

本实用新型属于流体换热技术领域,更具体地说,是涉及一种用于高温高压高固体含量流体的换热器。



背景技术:

在化工及环保行业,换热器应用广泛,主要用来热交换,使热物料传递能量给冷物料,解决直接加热不能达到目的的问题。例如,在污泥、危险废物、垃圾的超临界氧化、亚临界氧化、湿式氧化、高温厌氧消化等高温、高压或高温常压或常温高压反应条件下的换热。

每种换热器都用其适用工况。如板式换热器解决了换热面积问题,热效率较高,但不能耐高压;套管式换热器不能解决高固体含量流体污垢堵塞及均匀布料问题;浮头式换热器也不能解决高压问题,且结构复杂、加工较难,易渗漏。

缺少能同时适用于高温、高压、高固体含量的流体换热的换热器,以及能同时解决冷热物料都具有高压、高固体含量问题的换热器。

其中,高温高压高固体含量流体具体是指含有污泥、有机废液、垃圾、杂质等的浆液,高温是指温度大于200℃,高压是指压力大于6MPa,高固体含量是指流体中固体物质含量大于1%。反应前需要听过泵输送、加压进入反应器。

因此,如何提供一种同时适用于高温高压高固体含量流体的换热器,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种用于高温高压高固体含量流体的换热器,能够同时适用于高温高压高固体含量的流体换热。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种用于高温高压高固体含量流体的换热器,包括换热器外壳、设置在所述换热器外壳内的冷物料管和热物料管和填充在所述换热器外壳和所述冷物料管和热物料管之间的导热体,所述冷物料管和热物料管为直通管道,用于承受物料压力。

进一步地,物料温度高于200℃,低于600℃,所述导热体为铝或铝合金。

进一步地,物料温度高于600℃,所述导热体为无机盐或复合矿物质。

进一步地,所述冷物料管和热物料管呈矩阵型排布。

进一步地,所述换热器外壳外侧设置有保温层。

进一步地,所述换热器外壳的形状为圆柱型、长方体型或正方体型。

本实用新型提供的换热器的有益效果在于:

本实用新型提供的用于高温高压高固体含量流体的换热器,换热器外壳主要用来保护换热器及内部导热体。换热器外壳不承压,材质可选择碳钢、不锈钢。导热体主要用来蓄热、传热。可以根据传输物料的温度,选择合适的导热体,来满足高温流体的换热。冷物料料管和热物料管在换热器内部为直管段,用来换热物料输送。直管有利于高固体含量流体输送,与其他换热器相比具有不易堵塞、易于清洗、方便检修的特点。根据换热物料的腐蚀性选择冷热物料管的材质,根据换热物料的压力选择冷热物料管壁厚,根据冷热物料的流量选择管道内径。本实用新型中,冷物料管和热物料管承受物料压力,利用管道承压要比容器承压结构简单,易于选材,加工容易,不易泄露,因此适用于高压流体换热。

综上所述,本实用新型提供的换热器形式简单,造价低,加工方便,易于实现批量化、大型化。不仅适用于单侧高压、高温、高固体含量流体换热,也适用于两侧高压、高温、高固体含量流体换热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的换热器的结构示意图;

图2为本实用新型另一种实施例提供的换热器的结构示意图。

其中,图中各附图标记:

1-换热器外壳;2-导热体;3-冷物料管;4-热物料管。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

请参阅图1,现对本实用新型提供的用于高温高压高固体含量流体的换热器进行说明。本实用新型实施例提供的用于高温高压高固体含量流体的换热器,包括换热器外壳1、设置在换热器外壳1内的冷物料管3和热物料管4和填充在换热器外壳1和冷物料管3和热物料管4之间的导热体2,冷物料管3和热物料管4为直通管道,用于承受物料压力。

本实用新型提供的用于高温高压高固体含量流体的换热器,换热器外壳1 主要用来保护换热器及内部导热体2。换热器外壳1不承压,材质的选择要根据冷热物料腐蚀成分来定,可选择碳钢、不锈钢、镍基合金、哈氏合金等,市场上易于采购。导热体2主要用来蓄热、传热。可以根据传输物料的温度,选择合适的导热体2,来满足高温流体的换热。冷物料料管和热物料管4在换热器内部为直管段,用来换热物料输送。直管有利于高固体含量流体输送,与其他换热器相比具有不易堵塞、易于清洗、方便检修的特点。根据换热物料的腐蚀性选择冷热物料管4的材质,根据换热物料的压力选择冷热物料管4壁厚,根据冷热物料的流量选择管道内径。本实用新型中,冷物料管3和热物料管4 承受物料压力,利用管道承压要比容器承压结构简单,易于选材,加工容易,不易泄露,因此适用于高压流体换热。

综上所述,本实用新型提供的换热器形式简单,造价低,加工方便,易于实现批量化、大型化。不仅适用于单侧高压、高温、高固体含量流体换热,也适用于两侧高压、高温、高固体含量流体换热。

进一步地,导热器的材质并不局限,导热体2选择可根据需换热物料温度来定。作为本实用新型提供的用于高温高压高固体含量流体的换热器的一种具体实施方式,若高温物料高于200℃,低于600℃,可优选铝或铝合金;如高温物料高于600℃,导热体2可选无机盐及复合矿物质。

进一步地,作为本实用新型提供的用于高温高压高固体含量流体的换热器的一种具体实施方式,冷物料管3和热物料管4呈矩阵型排布,方便加工,且能够在一定程度上增大换热面积,提高换热效率。当然也并不局限于这一种排布形式,还可以为交错式排布,和包围式排布。

为了进一步优化上述技术效果,本实用新型一种实施例中,换热器外壳1 外侧设置有保温层。保温层的材料及厚度根据具体设计要求按照现有技术及材料选择。

进一步地,作为本实用新型提供的用于高温高压高固体含量流体的换热器的一种具体实施方式,换热器外壳1的形状为圆柱型、长方体型或正方体型。

换热器安装方式并不局限,可水平安装、竖直安装或倾斜安装。

请参考图2,本实用新型中,一个换热器内可有两条及以上冷热物料管3 和热物料管4,具体数量可根据换热面积、换热器长度换算。进一步地,换热器可单个或多个使用,可并联或串联组合安装。具体地,当物料粘度低、固体含量低时优选并联方式,以便使换热器的换热管可布置地紧密一些,减少换热器体积。当物料粘度高、固体物料含量高时,优选串联方式,以减少堵塞,这时物料管间距需要增加,以便管道之间连接。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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